铁尾矿是一种复合矿物原料,是将原铁矿石破碎、筛分、研磨、分级、再经重选、浮选或氰化等选别工艺流程,选出有用铁等金属后的剩余部分,是铁矿石经过筛选过精铁矿后剩下的废渣,除了含少量金属外,其主要矿物组成是脉石矿物,主要是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO等。提高铁尾矿资源化利用率对降低现有矿产资源的使用压力、变废为宝、促进国民经济发展、保障铁资源供应和保护环境有重要的促进意义。2019年,我国尾矿总产生量约为12.72亿吨,其中,铁尾矿产生量最大,约为5.2亿吨,占尾矿总产生量的40.9%。
国内铁尾矿综合处理现况
我国尾矿处理工作起步较晚,但进展较快,1980年以后,一些矿山企业迫于资源枯竭、环境保护以及解决就业问题等多种压力,开始重视对尾矿资源的开发处理,并在尾矿中回收有价金属与非金属元素、尾矿制作建筑材料、磁化尾矿作土壤改良剂、尾矿整体处理等方面已经取得了实用性成果,如下所示:
1、尾矿再选由于过去受思想认识和技术条件的限制,有的矿山由于选矿回收率不高,矿产综合处理程度不足,现已堆存甚至正在排出的尾矿中含有丰富的有用元素。例如,山东省矿山一些磁铁矿尾矿,仍含铁20%,经强磁选机回收可获得品位达60%的铁精矿。马鞍山矿山研究院与本钢歪头山铁矿采用HS-1600×8磁选机对铁矿石尾矿进行再磨再选后,可获得品位高达65.76%的优质铁精矿,经济效益良好。
2、尾矿用作土壤改良剂及微量元素肥料尾矿中往往含有Zn,Mn,Cu,Mo,V,B,Fe,P等微量元素,这正是维持植物生长和发育的必需元素。“七五”期间,马鞍山矿山研究院在国内率先进行了处理磁化铁尾矿作为土壤改良剂的研究工作。用特定设计的磁化机对磁选厂铁尾矿进行磁化处理,生产出磁化尾矿,施人土壤。田间小区试验和大田示范试验表明,土壤中加入磁化尾矿后,农作物增产效果十分显著,早稻平均增产12.63%,中稻平均增11.06%,大豆增产15.5%。
3、尾矿整体综合处理开展尾矿整体处理的研究是矿山实现少尾和无尾化过程最有效的途径,通过开发高附加值的产品,可以提高产品的市场竞争力。1990年后,国内开始了处理尾矿制取微晶玻璃、玻化砖、墙地砖等的研究。梅山铁矿同中国地质科学院尾矿处理中心合作,在实验室研制出白、黑、红、蓝4种色调微玻岩。北京科技大学处理大庙铁矿石尾矿为原料,在实验室制出了玻化硅。
随着我国标准化工作改革的不断深入,标准已成为经济活动和社会发展的技术支撑。在铁尾矿资源化利用标准化领域中,标准的充分供给可以满足新产品对标准化的需求,推动产业快速发展,在一定程度上起到了引领产业发展方向的作用,如:加气混凝土用铁尾矿标准的制定。同时,标准代表当前最佳实践方法,体现了集约化和高效,促进产业由粗放增长向集约增长转变,实现可持续发展,因此,标准化方法和手段可以提升产业核心竞争力,促进产业向高质量方向发展。
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